電磁結合とは何ですか？

電磁結合は、電気配線と回路に共通の現象であり、一方の電磁場が別の電磁場に電荷をもたらす結果となります。 プロセスは電気的インダクタンスに起因して発生するため、誘導結合と呼ばれることが多く、物理的接触が発生することなく電磁特性のある場所から別の場所への伝達が発生します。 電磁結合が起こるためには、それを生成している電磁場に変化がなければなりません。 このため、直流（DC）デバイスは効果を発揮しませんが、交流（AC）回路では一般的です。 電磁結合の原理は、1831年にマイケルファラデーとジョセフヘンリーによって発見され、ファラデーの法則として知られています。

回路またはワイヤのAC電流が別のワイヤに電圧を誘導する場合、通常は、トランスが持つ電気巻線のように、両方が互いに近接しているという事実が原因です。 ただし、これは常に当てはまるわけではなく、無線および電話の伝送でも、クロストークと呼ばれる意図しない距離での結合が発生する可能性があります。 意図的な電磁結合は、変圧器の基本原理であり、デバイスの1次巻線の電流レベルに基づいて、2次巻線の電圧を電流で増減することができます。

電磁放射は、電磁波が電気的特性と磁気的特性の両方で構成される二重の条件であるため、結合には2つのタイプがあります。 電気的結合は、ワイヤまたは回路の正または負の電荷密度が変化すると発生し、これは別の回路ワイヤの電荷のように反発します。 近くのワイヤの電荷のように反発するプロセスにより、ワイヤ内で電荷が移動します。これが電流の定義です。 この形式の電流は、多くの場合、電荷結合または容量結合と呼ばれます。

磁気結合は、この効果の裏返しです。 電流がワイヤに流れると、磁界が発生します。 AC電流では、この磁場は変動し、結合された回路またはワイヤに磁場を変化させます。 磁場は電磁結合の電界に直接垂直であるため、ある回路の磁場を変更すると、別の回路の電流が変化する可能性があります。

電磁結合の原理は、現代のすべての電気モーター、リレー、および変圧器に基づいています。 発電機は、市民バンド（CB）ラジオからテレビ、建物や自動車のワイヤレスドアロックまで、さまざまな通信関連デバイスと同様に、それを利用します。 また、回路がどのように機能し、電気通信に干渉を引き起こすかにとっても有害です。 この場合、多くの場合、電磁干渉（EMI）と呼ばれます。 ただし、すべてのEMIが意図的なものではないため、搬送波の一種として使用して信号強度を高めることもできます。